基于Cre/loxP系统的睾丸组织特异性敲除Elovl4基因小鼠模型的构建及敲除效率检测

极长链多不饱和脂肪酸(very long chain polyunsaturated fatty acids,VLC-PUFAs)是哺乳动物视网膜、睾丸等极少数组织中特有的脂肪酸,其生物合成的关键酶为极长链脂肪酸延长酶4(very long chain fatty acid elongase 4,Elovl4)。建立组织特异性敲除Elovl4基因的动物模型有利于深入研究VLC-PUFAs的生物学功能,因此,本研究基于Cre/loxP系统,先分别构建了Stra8-Cre小鼠和Elovl4 floxed小鼠,通过杂交获得(Elovl4[flox/+],Stra8-Cre)杂合子基因敲除小鼠,再选择雌鼠与Elovl4 floxed纯合子雄鼠即Elovl4 [flox/flox]雄鼠杂交,通过基因型鉴定筛选获得(Elovl4[flox/flox], Stra8-Cre)纯合子小鼠。利用RT-PCR、qRT-PCR、Western blotting、免疫组化和免疫荧光检测Elovl4在睾丸组织中的敲除效率,结果表明,无论是杂合子还是纯合子基因敲除小鼠,其睾丸组织中Elovl4的表达在mRNA及蛋白水平显著下调,但其他组织未受影响。本研究成功构建了睾丸组织特异性敲除Elovl4基因小鼠,为后续研究VLC-PUFAs对雄性小鼠生殖功能的影响及相关分子机制提供可靠的动物模型。     

甘草的药理作用概述

通过对国内外期刊中有关甘草药理作用的文献进行查阅,综述了甘草具有肾上腺皮质激素样作用、抗消化性溃疡、解痉、抗炎及免疫抑制作用和解毒、抗病毒、镇咳祛痰、抗肿瘤、抑菌、防治肝损害、抗衰老、抗心律失常、抑制气道平滑肌细胞增生、降血脂与抗动脉粥样硬化等药理作用,其临床应用有广阔的前号。     

关于生态系统服务功能的几个科学问题

生态系统服务和产生这些服务的自然资本对于地球生命保障系统是至关重要的。它们直接或间接为人类提供了利益,并因而成为这个星球整个经济价值的一部分。本文讨论了关于生态系统服务功能研究的4个科学问题：即生态系统服务功能的精确定性、定量和定位,生态系统服务功能的空间转移,生态系统服务功能与生态安全,以及生态系统服务功能的持续利用。生态系统结构的空间异质性导致生态系统服务功能出现了空间上的异质性,因此生态系统服务功能的精确定性、定量和定位就十分重要了。生态系统服务功能的空间转移是指一些服务功能可能会通过某些途径,在空间上转移到系统之外的具备适当外部条件的地区并产生效能。这种特性使得生态系统服务功能可以在比其栖息地大很多的范围内产生经济价值。生态系统服务功能为人类提供了生存保障,它们的能力取决于生态系统中的生态资本存量;而生态资本存量的多少反映了一个国家可持续发展能力的大小。一个生态系统的生态资本存量与该系统的结构和功能密切相关,因此,生态系统服务功能受威胁状态就引发了生态安全问题。在许多区域,生态资源已经成为稀缺资源。为了持续利用生态资源,应该鼓励当地居民以经营生态系统服务为主要手段来发展经济,实现生态系统服务管理产业化。这4个关于生态系统服务功能的科学问题是相互关联的。讨论它们的目的是在于探索深入研究生态系统服务功能的切入点。     

凡纳滨对虾肠道红杆菌科细菌富集碳源筛选及其定向分离

【目的】红杆菌科(Rhodobacteraceae)细菌为凡纳滨对虾肠道微生物的优势类群,在健康对虾肠道中具有较高的相对丰度,是指示对虾健康的关键类群,探究对虾肠道红杆菌科细菌定向富集和分离方法,可为对虾养殖益生菌菌剂的研发提供基础。【方法】利用16S rRNA基因高通量测序技术研究不同碳源添加对凡纳滨对虾肠道中红杆菌科细菌的富集作用,筛选对红杆菌科细菌有显著富集作用的碳源;利用纯培养技术从红杆菌科细菌富集的样品中定向分离红杆菌科细菌,并对其进行鉴定和遗传多样性分析。【结果】添加短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、戊酸)和碳酸氢钠对红杆菌科细菌有显著富集作用,主要富集到Cribrihabitans、Tritonibacter、Rhodovulum、Ruegeria、Sagittula和Thalassobius属相关菌株;对红杆菌科细菌相对丰度最高的样品进行稀释涂布培养,共分离纯化出303株细菌,分属于2门12科,其中红杆菌科细菌为主导类群共119株,主要包括Tritonibacter (90株)、Phaeobacter (25株)、Sulfitobacter (1株)、Ruegeria (1...     

小型猪微卫星标记多重PCR体系的建立与应用

目的建立实验用小型猪微卫星标记的多重PCR体系和进行实验猪群的遗传监测。方法利用3种不同荧光标记的微卫星引物结合ABI3700遗传分析仪测序的方法,通过筛选和优化反应条件,建立可用于实验用小型猪遗传质量控制的稳定的多重PCR反应体系。在此基础上进一步检测实验用小型猪近交群体的遗传变异以验证建立体系的效率。结果筛选出了2组理想的组合：组合1包括SW742、S0228和S0218座位,复性温度58℃和56℃;组合2包括S0155、SW902和S0227三个座位,复性温度为60℃和58℃。组合内不同座位标记不同的荧光染料。还以此检测了实验用小型猪群体中的遗传变异。结论初步建立了中国三种实验用小型猪微卫星标记检测的多重PCR体系,为快速、大通量、准确的小型猪遗传监测提供了初步的技术基础。     

Vildagliptin improves high glucose‐induced endothelial mitochondrial dysfunction via inhibiting mitochondrial fission

The dipeptidyl peptidase 4 inhibitor vildagliptin (VLD), a widely used anti‐diabetic drug, exerts favourable effects on vascular endothelium in diabetes. We determined for the first time the improving effects of VLD on mitochondrial dysfunction in diabetic mice and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) cultured under hyperglycaemic conditions, and further explored the mechanism behind the anti‐diabetic activity. Mitochondrial ROS (mtROS) production was detected by fluorescent microscope and flow cytometry. Mitochondrial DNA damage and ATP synthesis were analysed by real time PCR and ATPlite assay, respectively. Mitochondrial network stained with MitoTracker Red to identify mitochondrial fragmentation was visualized under confocal microscopy. The expression levels of dynamin‐related proteins (Drp1 and Fis1) were determined by immunoblotting. We found that VLD significantly reduced mtROS production and mitochondrial DNA damage, but enhanced ATP synthesis in endothelium under diabetic conditions. Moreover, VLD reduced the expression of Drp1 and Fis1, blocked Drp1 translocation into mitochondria, and blunted mitochondrial fragmentation induced by hyperglycaemia. As a result, mitochondrial dysfunction was alleviated and mitochondrial morphology was restored by VLD. Additionally, VLD promoted the phosphorylation of AMPK and its target acetyl‐CoA carboxylase in the setting of high glucose, and AMPK activation led to a decreased expression and activation of Drp1. In conclusion, VLD improves endothelial mitochondrial dysfunction in diabetes, possibly through inhibiting Drp1‐mediated mitochondrial fission in an AMPK‐dependent manner.     

茉莉酸类与植物地下贮藏器官的形成

茉莉酸类化合物(茉莉酸及其衍生物)可能参与了马铃薯、薯蓣、菊芋的块茎,甘薯的块根以及洋葱、大蒜的鳞茎形成。JA及MeJA均可诱导离体条件下马铃薯块茎的形成和马铃薯髓部细胞的膨大。JA诱导细胞膨大是由于蔗糖积累导致渗透压增加以及细胞壁结构变化,从而使其伸展性增加,纤维素的合成起了重要作用,细胞骨架也是JA诱导细胞膨大所必需的。但迄今为止,尚未确定块茎形成的直接诱导物。     

光驱动二氧化碳转化系统的构建、优化与应用

利用光能驱动二氧化碳(carbon dioxide, CO₂)还原生产化学品对于缓解环境压力、解决能源危机具有重要意义。光捕获、光电转化和CO₂固定等作为影响光合作用效率的关键因素,同时也制约着CO₂的资源化利用效率。为了解决上述问题,本文从生物化学与代谢工程相结合的角度,系统总结了光驱动杂合系统的构建、优化与应用,并从酶杂合系统、生物杂合系统以及杂合系统应用3个方面分析了光驱动CO₂还原合成化学品的最新研究进展。在酶杂合系统方面,采用的策略主要有提升酶催化活性、增强酶稳定性等;在生物杂合系统方面,采用的方法主要包括增强生物捕光能力、优化还原力供应以及改善能量再生等;在杂合系统应用方面,主要阐述了光驱动CO₂还原生产一碳含能化合物、生物燃料以及生物食品等。最后,从纳米材料(包括有机材料和无机材料)和生物催化剂(包括酶和微生物)两个方面,展望了人工光合系统的进一步发展方向。     

植物富含亮氨酸重复序列型类受体蛋白激酶的生物学功能

介绍了植物富含亮氨酸重复序列(leucine-rich repeat,LRR)型类受体蛋白激酶概念、最近发现的这类蛋白激酶的亚结构域特征;总结了目前已确定其功能的LRR型类受体蛋白激酶,并分别阐述了它们在参与植物抗逆性反应、发育调控及激素的信号转导等过程中的生物学功能;着重介绍和讨论了LRR型类受体蛋白激酶复合物之间及其与下游成分KAPP之间互作而产生信号传递的分子机理.最后展望了LRR型类受体蛋白激酶生物学功能、信号转导机制、以及应用于生产实践的研究前景.     

Rapid Engineering of the Geldanamycin Biosynthesis Pathway by Red/ET Recombination and Gene Complementation

Genetic manipulation of antibiotic producers, such as Streptomyces species, is a rational approach to improve the properties of biologically active molecules. However, this can be a slow and sometimes problematic process. Red/ET recombination in an Escherichia coli host has permitted rapid and more versatile engineering of geldanamycin biosynthetic genes in a complementation plasmid, which can then be readily transferred into the Streptomyces host from which the corresponding wild type gene(s) has been removed. With this rapid Red/ET recombination and gene complementation approach, efficient gene disruptions and gene replacements in the geldanamycin biosynthetic gene cluster have been successfully achieved. As an example, we describe here the creation of a ketoreductase 6 null mutation in an E. coli high-copy-number plasmid carrying gdmA2A3 from Streptomyces hygroscopicus NRRL3602 and the subsequent complementation of a gdmA2A3 deletion host with this plasmid to generate a novel geldanamycin analog.